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LOGICDESIGNER是在线质量判定系统的核心单元,它主要用来制定质量判定的规则,并对规则进行维护和修改。
用户使用这个单元创建规则,并不断的调整规则,使之适用于生产环境。
LOGICDESIGNER给用户提供了一个智能化的、易于使用的平台,使用户在编写规则的时候可以让规则制定得更加准确而有效,同时通过不断的调整使得规则趋于最优状态。
我们还可以用LOGICDESIGNER来优化规则,最终的目的是使得规则的制定符合企业的质量水平和产出水平。
通过LOGICDESIGNER这个平台,使得规则或者说一个企业的质检系统在投入在线使用之前就得到验证,这样就可以保证现场的人员能够非常乐意的接受这样的质量判定系统。
规则制定和验证完毕之后,在线质量判定系统就可以投入到现场使用了。
这时候系统采用的单元是QUALITYMONITOR单元。
QUALITYMONITOR对经过生产线的每个产品进行在线的质量判定。
判定的时候所采用的规则是根据当时生产产品的客户订单、产品用途、和其他的特定信息来制定的规则,而不仅仅是通用的质量判定规则,作为质量判定基础的数据将以集中的形式显示在屏幕的右侧,以使得质量判断的合理性更加明了。
QUALITYMONITOR的使用者可以分成两类,第一类使用者是操作工。
QUALITYMONITOR对这类使用者来说就是一个质量判定的人机互动的界面,只有在很少数需要的情况下,他们才使用这一系统对产品的质量进行改判,或者称之为人工干预。
第二类使用者是质检工程师,他们用QUALITYMONITOR来查询某个产品的一些具体数据,分析产品质量判定的规则和域值,并对产品质量判定过程进行深入分析。
这类用户就需要与QUALITYMONITOR有更多的互动。
2连接界面与数据视窗
我们上面提到QUINLOGIC的软件系统主要有LOGICDESIGNER和QUALITYMONITOR组成,要想使用这两个模块的功能,就必须把它们连接到用户的数据源上。
一般情况下用户的数据源经常分布在各个不同的地方,要想使用这些数据就要把这些数据的关系建立起来。
而用户与用户的数据经常是不一样的,每个都有各自的特点,QUINLOGIC为此开发了专门的数据链接界面。
这个数据链接界面遵循一些基本的原则。
其中的一条原则就是不改动任何用户的数据架构,也不改变任何数据内容,以免对现有的正在运行的现场数据产生影响。
通过这个数据界面QUINLOGIC的系统就可以与在不同地点,以不同形式存放的数据相连接。
QUINLOGIC的系统可以和任何数据库形式的数据相连。
数据连接界面的主要功能通过如下三个步骤实现:
●连接数据
●建立数据与数据之间的联系并作一些运算
●将数据转换成QUINLOGIC的数据格式
当数据的连接建立起来之后,系统下一步要做的工作就是在数据之间建立联系,并建立一个处理数据的视角,也就是要从哪个角度来分析数据,而这些数据与数据之间的关系,用户可以从软件的数据视窗中看到。
数据的类型可以是多种多样的,例如钢卷数据、订单数据、用户数据等。
每个数据视窗的标题说明了视窗里面的数据所涉及的内容。
例如钢卷数据视窗里面就显示的是钢卷数据,如钢卷号,钢卷进入生产线的时间等数据。
当我们要去看订单信息的时候,就去找视窗的名字是”订单数据“的视窗。
系统运行到这一步还要进行数据计算和数据关联。
很多时候,数据与数据之间的关系并不明显,而QuinLogic的软件一个重要任务是要将这种关系通过计算建立起来。
举个例子:
现场仪表会提供一些以时间为基础的数据,但是要使用这些数据对钢卷的质量进行判断,就必须把这些数据映射到某个钢卷的一个具体位置上来才能使用。
QUINLOGIC的数据链接界面就提供了这个手段完成这样的转换。
经过这个步骤,系统会生成一些新计算出来的数据。
例如原始系统里提供的数据可能是长度和宽度的数据,而系统所要做出的判断是基于面积的,这样一个新的“面积”数据就会自动加到数据表里。
数据链接界面的配置与定义是由一个外部的XML文件来完成的。
一旦数据链接界面配置好了,这个数据集就可以被QUINLOGIC很多的软件来使用了。
目前我们主要使用的软件是LOGICDESIGNER和QUALITYMONITOR。
LOGICDESIGNER主要用来对数据进行评估和定义规则。
下面说说数据属性
数据连接层面在数据视窗里不仅展示了数据本身,而且提供了一些经过计算的有关数据标准属性的数据,如:
最大值、最小值、平均值、总和等等。
从数据视窗里,用户可以调出柱状图对数据的分布进行分析,也可以用拉和放的方式把数据提到规则定义视窗,从而很方便的撰写规则。
柱状图既可以用来分析数据的属性,也可以用来分析数据的分布,这样可以更加准确的定义规则。
柱状图可以用来分析数据视窗里的任何数据。
当把数据、数据的属性、或者是一组数据的集合用于规则定义中的时候,数据就变成了规则的基础或者称之为规则的属性。
3判定结果
任何的规则判定都会产生一个相应的判定结果。
当我们建立决策环境的时候,我们首先要定义我们判定的结果将会是什么样的。
而这个工作我们通过“结果定义”窗口来实现。
结果的种类可以有很多,理论上讲可以无限多。
但从经验来看,如果结果超过5个,那管理起来就会比较难了。
我们设定这个极限并不是因为软件有极限,而是因为人的大脑思维极限,对LOGICDESIGNER软件来讲再多的结果也不会产生问题。
典型的结果一般有2到5个,一般大家都定义三个结果。
所以LOGICDESIGNER的默认结果的个数是三个。
每个结果我们都会给它起个名字,定义一个颜色,并定义一下各个结果的优先级。
名称和颜色定义好了之后,LogicDesigner和QualityMonitor的基调也就定义好了。
定义结果的优先级也就是定义产生结果的顺序。
系统总是最先做出优先级最高的判断。
在我们做判断的时候,要综合所有的规则来判断,当有一条规则得到满足的时候,系统就会产生优先级最高的结果;
而当所有规则都满足的时候,系统才会产生优先级最低的结果。
QuinLogic软件的一个重要功能是提供一个机制来让用户介入做判断,也就是选择结果。
通过这个用户介入机制,用户可以仔细的研究一下数据,比较一下数据,从而做出判断。
这个机制使得用户有机会介入到结果判断的过程中,从而为规则的优化提供一个手段。
到第四章的时候我们再进一步介绍这个规则优化的过程。
4规则
对每卷钢做质量判断都可以归结为获取数据调取规则来做判断。
一条规则总会有一个或者几个条件,而结果也至少有一个。
条件中的值可以是变化的也可以是固定的,而每个条件都会产生一个布尔表述结果。
而当条件是多个的时候,各个条件之间用逻辑算法:
和、与等逻辑算法联系起来。
当某个条件满足的时候,就产生一个与之相对应的结果。
所有规则的集合我们称之为规则集。
所有规则都显示在“规则”窗口。
上面这个图就显示了所有已经定义好的规则。
基于规则模板,用户还可以调整规则中的阈值。
(见4.1章)。
为了方便用户的使用,LOGICDESIGNER支持各种规则形式,最普通的就是”Expression”的形式。
也叫“表述”形式。
一般来讲,各种规则都可以用表述的形式来表达。
另外一种规则的形式叫“Threshold”的形式,也叫“阈值”形式,LOGICDESIGNER也支持这类的规则,而且提供了一个很好的界面,用户在这个界面上可以滑动阈值标帜,就可以很方便的改变规则中的阈值,从而改变规则。
4.1定义规则模板
规则模板是用来产生规则的。
在这个模板里,用户可以定义规则中的条件语句,还可以定义规则中所用到的参数。
每条规则都会有个名字,而在实际使用的时候,用户会看到这些规则的名字。
右面的截屏就显示了一些常用的规则模板。
当开始一个新的项目的时候,这个视窗里只会有一个规则模板,那就是“常真”。
用户自己就可以通过这个模板界面不断的建立自己的规则模板和由此衍生的规则。
创建“Expression”规则模板
下面所要讲的就是如何一步一步的建立一条规则。
作为第一个例子,中我们没有规则模板,它模板集还是空的。
怎样定义规则的结果我们在第三章已经讲过了,并且假设我们只定义结果为三个。
我们以“重量”为例子,看看怎么产生一个规则。
例子当中我们比较把重量和一个参数值做比较。
先打开规则模板视窗:
点击“产生新模板”>
产生新模板的视窗弹出>
点击“Expression”
现在就选好了表述格式的规则模板视窗
红色格子处就是提醒用户,这里需要输入一些文字进去,
上面这个格子里要求用户输入新模板的名字
一旦你输入一些文字,格子的红色就消失了。
但是要注意,这个模板的名字必须是唯一的,不能重名。
下面定义模板的条件部分。
所谓条件就是一个公式。
你可以用”Help”帮助功能来看看到底怎样写这个公式。
在这个例子中我们要写的条件是将重量与一个值进行比较,所以我们先要将重量引入到我们的这个公式当中。
在这里,我们可以输入Weight”这个数据的名字,也可以从数据视窗里拉过来。
下一步我们来做“比较”:
我们输入”>
50”这样就是每次使用这条规则的时候,我们都比较重量是否大于50.如果重量大于50,那么这条规则就满足。
当然更灵活的办法是将重量与一个变量进行比较,比如我们输入的:
“$MyWeightValue”。
这里”$”代表后面的文字是个变量的名字,通过它要把一个值带过来。
现在这个规则就定义好了。
按”OK”窗口就关上了。
现在我们加了一个新的规则模板。
模板的名字是:
MyNewRule。
建议用户在起名字的时候,名字要简单易懂。
这时如果你按下绿色的加号键,该模板就会被自动加到判定规则集里了。
现在你就可以从规则视窗里看到这条规则了:
同时,规则模板视窗显示的内容也就变成了如下的样子:
因为MyNewRule这个模板已经被加入到规则集里,所以绿色的加号和灰色的删除号就都没有了。
因为一条规则不能使用两次,而一条正被使用的规则也不能从规则模板视窗里删除。
规则视窗里的规则颜色表明了规则的数值与判定结果的对应关系。
一条规则可被激活,也可以让它休眠,(打开或者关上),用户只要点击规则旁边的选择方框“x”就可以了。
如果规则处于激活状态,规则里用到的数据必须有实际的数值与之对应,否则就会显示红框,说明数据没有收到。
当收到数据后,规则就会显示数据的值及该条规则判断的结果。
设定一个意义明显的变量名字,有助于我们以后调整规则的阈值,从而定义规则的输出结果,是“人工介入”,还是“停止发货”。
现在我们就定义好了一条规则,规则的输出结果显示,当重量大于25吨的时候,需要“人工介入”,当重量大于50吨的时候,需要“停止发货”。
创建“Threshold”规则模板
这个例子主要向大家演示,如何用阈值形式的规则来实现同样的判定规则。
这次我们必须重新建立一个规则模板。
选择”Threshold”。
下面的视窗就会打开,这是一个默认的专门为阈值类规则设计的规则定义方法:
给规则起名和定义表述部分时的步骤和Expression类的规则一样的。
但阈值类的规则在表述部分只能接受数值。
最小值和最大值定义了这个数据的范围,所有的阈值都要落在这个最大值与最小值的范围之内。
(我们这个例子中最小值是10,最大值是100)。
“SmallChange”是指我们每次滑动阈值标帜时阈值的变化量。
“DecimalPlaces”定义了小数点后面保留几位数字。
“Unit”定义了数据的单位。
数值的显示都是左小右大,这个是默认的顺序。
如果想要数值左大右小,那么就要选一下:
”ReserveOrder”。
这时我们点击”OK”,一个新的模板就产生了。
现在规则集里就有了两条规则。
在给阈值类规则定义阈值的时候,可以滑动滑条上的标帜,就可以改变阈值了。
这样一条规则就可以用两种不同的形式来做表达。
这种阈值类规则,可以用点击右键的方式拉出一个新的菜单,做出更详细更复杂的定义。
在这个新出现的菜单里,用“SetResult”可以定义不同的值所对应的输出结果。
用“Split”可以把对应的结果更加细分,用“Remove”可以把结果合并。
所以针对重量这个例子可以产生如下的结果:
一般在特殊的用途下才用这种办法。
定义新的规则时候,都要从规则模板里提取最原始的规则定义。
5结果的验证
下面我们就上面定义的规则来讲解一下如何评价我们已经定义好的规则的效果。
在LOGICDESIGNER里我们称之为“反馈”或者“验证”。
当你点击“Update”键的时候,系统就会根据连接好的数据开始验证规则。
用这种办法,用户可以快速的调整、优化规则。
验证的结果可以以的标准方式显示,也可以用“确认”的方式。
“确认”的方式给你更多的信息,从而更准确的调整规则,但是同时这也需要更多的信息,而有的时候这些信息并不一定存在。
5.1标准的反馈格式
还是我们还是用“重量”这个例子里产生的规则。
跟数据链接之后,再使用这条规则,得到的了结果。
验证之后的结果可能是下面这样:
每个结果都用一个彩条来代表,彩条左面的数字代表着有多少卷钢该要求。
这些数字也可以用百分比的形式显示。
钢卷的总数和已经处理过的钢卷在左上角显示出来。
如果再按一次”Update”,系统就会再次验证规则。
如果要改变显示的样式,也可以选择”Table”。
这样验证的结果就会按如下的方式显示了。
在原来窗口的右边出现了一个表格,表格里面的内容相对应了三种结果,而且结果下方的数字显示了各种结果的分布,以及总数。
除了这个总体的验证结果视窗外,系统还提供很多种不同的结果输出方式,如下面的窗口,就在规则上显示了每条规则所对应的钢卷质量结果的分布状态。
在每一段彩条上面显示的数据就是适用于这条规则而且分布在这个结果范围之内的钢卷数。
所以在第二贴规则上,就有119卷钢不合格,159卷钢需要人工判定,而有78卷钢符合要求。
当你改变了阈值,再次重新验证规则的时候,系统就会给出新的结果。
如果想进一步知道具体的信息,就可以点击彩条的某一段,然后可以看到所有分布在这段结果上的各个钢卷的信息。
下面这个画面显示的是不符合要求的40卷钢的钢卷号与生产时间等钢卷信息。
左右拉动画面,就可以看到更多的钢卷数据。
这些数据结果还可以输出到别的软件当中。
如果还要再进一步的分析,你可以点击”DrillDown”,这个时候数据集就限制在这些钢卷之内(在上述的例子里是40卷钢)。
重新计算的结果会针对每卷钢显示更详细的信息。
这个过程可以重复几次。
用户可以进一步分析数据。
每次都会产生一个数据子集供分析。
用左上角的这个工作集“WorkingSet”键,可以用来选择一个一个的数据子集,对每个子集做进一步的分析。
点击’Home”键,就回到了所有数据集界面。
5.2验证的结果
为了得到更多的反馈或者是验证信息,用户可以使用验证过的数据集。
这个功能给每个结果赋予一个验证描述,如线下面的例子。
我们还是拿“重量“这个例子来解释,我们在”VerificationData”下面加了如下的文字:
这样定义了之后,我们再启动验证程序,就会得到下面的结果:
这时候,每个输出的结果就有两条彩条来显示规则验证的结果,上面的彩条显示的是用现在的规则所得到的结果,而下面的彩条显示的是用以往验证过的规则达到的结果,换句话说下面的彩条是期望达到的目标结果。
在这个例子里,一共有2294卷钢是合格的(是绿色的),而应用现在的规则,只有1658卷钢是合格的。
深绿色的部分显示的是根据两套规则都合格的产品,而浅绿色的部分就是根据这两套规则的差异部分。
当我们进一步用表的形式显示这个结果的时候,差异的部分就更加清楚。
而这些有差异的部分去哪了,我们再点击”Detail”。
现在彩条就有三种颜色了,而右边的表里也写满了内容。
要想知道各个数据相对应彩条的哪些部分,就把鼠标移到这些数据的上面,想对应的结果就显示出来了。
软件到这个时候就显示了最细致的验证结果。
因为一般的结果都是合格的产品居多,而不合格的产品占少数,所以我们提供了一个放大的功能,这样可以把彩条放到可允许的最大的程度。
通过这个放大了的画面,就可以很容易的看到一个比较小的数据集里的钢卷的质量结果的分布情况。
同样移动鼠标,就可以看到各个部分的详细情况。
6决策环境
在制定规则的时候经常遇到这样的情况,规则的内容是相同的,只不过要设定不同的参数。
这样一来,规则的条件部分可能不同,但是结果还是那几类。
而规则的条件又分为两类,一类是给钢卷打分的条件,并且结果也确实是给钢卷的一个分值。
而另外一类是把产品分类的条件,而结果是对这几类产品的质量做出决策。
技术上讲这两类条件或者说规则是一样的,但是为了使用上的方便,LOGICDESIGNER将它们做了分别的处理。
还是回到我们上面用到的重量的例子:
假如当重量超过一定的值,我们就会给它赋予一个结果值,这种条件就是一个典型的打分条件。
但是有的时候还需要参考与钢卷有关的别的参数值才能做出决定,比如“客户”是谁?
这个工作就可以由下面的步骤来完成:
这个时候,一个条件判断不仅要有阈值,而且还需要额外的信息。
这样定义规则模板之后,在使用这条规则的时候,就需要两个值,一个是重量的阈值,还有一个是客户的名字。
也就是说不同的客户可以有不同的重量阈值。
如果我们不断的使用这样的办法来定义规则,那么规则就会变得越来越复杂。
软件系统提供了一个更好的办法来实现这样的规则设定。
它是用一种更集中的办法来管理不同的用户,而规则本身变得简单。
这就是我们要介绍的分组的办法。
把规则按照客户分组,客户可以是福特、宝马、雪铁龙、欧宝等。
6.1创建一个决策环境窗口
软件系统中一开始并没有把规则分类,而默认把它们都归在一类。
而这类规则我们成为通用规则,它们适用于所有的产品,也就是说每次都要使用这些规则进行判断。
现在我们要对规则进行分组,这需要我们打开决策环境编辑器。
下面这个画面就是决策环境”DecisionContext”:
用户可以在决策视窗里提取数据视窗里定义的数据,用“AddValue”就可以了。
点击“Create”就可以产生一个新的决策环境。
上面的例子就是新生成的决策环境。
现在我们再看重量这个例子,这个时候我们就是在不同的决策环境下产生规则了:
原来我们产生的规则“MyNewRule”可以进一步简化为单一变量的重量检测,而不附带其他方面的信息了。
我们还可以借这个机会,把规则的名字改得更加明晰。
做了上述的改动之后,规则就变成如下这个样子了:
如果选一条规则,把这条规则从一组决策环境移拉到另外一个决策环境之中去。
当然这要先定义好两个决策环境。
移动之后的规则就是如下这个样子:
你可以看到区别,现在再使用这条规则就取决于现在这个钢卷是否属于这个决策环境了,属于这个决策环境就使用这条规则。
这个结果和我们在第六章开始的时候所定义的那个规则是一样的效果。
不同的是决策机制变了,这样的机制就使用户可以按分组的办法产生规则。
决策环境”All”总是会存在的,而且总会在决策结构的顶层。
在这个“ALL”的决策环境下的所有规则适用于所有的判断。
而其他组别下的规则只是在特定的环境下才使用。
比如例子当中:
欧宝和保时捷处在同一个层面,但是他们都是通用规则下面的一个特例。
也就是说,当给欧宝生产钢卷的时候,才使用欧宝规则集下面的规则和通用规则集下面的规则。
而保时捷下面的规则就不被使用。
而当福特的钢卷出现了,那么所有福特规则集底下的规则和所有通用规则适用。
如此类推。
当决策环境变得非常的复杂之后,决策环境的维护就变得非常的重要。
为此我们提供了一个图形化的决策环境工具。
6.2图形化的决策环境
这个图形化的决策环境向我们展示了一个决策环境的总体概况,它也可以让我们浏览这个决策环境。
点击这个画面上的某个节点,在规则视窗里的规则就会减少,只留下这个决策环境下的规则,而其他的决策环境的规则就被隐藏起来了。
为了更好的解释决策环境,我们将产生的更多的规则作为例子。
左面的画面显示了总体的决策环境。
”All”节点此刻被选中,所以此刻所有的规则集都显示出来。
图中中间的一列显示的是该条规则所属的决策环境。
用鼠标右键可以把规则移动或者拷贝到另外一个已经建立好的决策环境当中去。
在规则视窗或者决策环境中点击具体的决策环境,那么这个决策环境下的所有规则就被保留在规则视窗里,而其他不在这组决策环境下的规则就被隐藏起来。
有高光的部分就是被选中的部分,而灰色的没有高光的部分则是与这个决策环境有关的部分。
方框里小小的数字则表示没有被显示的与这个节点有关的决策环境的数量。
例子里所显示的是”车体-丰田“这个决策环境,车体的规则和通用规则就被保留在规则视窗里,只是后两者的规则用浅灰色的颜色表示。
因为“All”这个规则集总是有效的,所以点一下它就会回到最开头的总体的规则集画面去。
下面我们看看反馈结果是怎样在决策环境中体现的。
6.3反馈结果在决策环境中的体现
当我们观察反馈结果的时候,某一个决策环境对整体判断的影响就显得更为有意义。
当我们计算反馈结果的时候,某组规则对整体的影响就会在规则组的下面用彩条的办法显示出来。
这个彩条的显示有点类似于我们上面讲的彩条,但是上面讲的彩条是对所有规则的一个显示,而这里显示的彩条只是适用这组规则做判断而得出的产品的合格率。
而且我们还可以只使用一组规则对产品实行检验,这样就相当于滤掉了其他的规则组,而得出的反馈结果就会有所不同。
还是那样,点击“more…”就会得到更多的信息。
在这个画面上可以做的其他操作和我们以前第五章讲过的是一样的。
6.4决策环境的建立
当我们建立一个决策环境的时候,我们一般都先建立规则的结构,而这个结构的建立与实际生产管理有关系。
但是根据经验,最好的办法是先建立总体规则,然后慢慢的延伸拓展规则集,不断的细化规则及其分类。
这样一来,规则集结构或者说我们的决策环境就会得到不断的扩展而且是符合逻辑的扩展了。
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